FI73654B - FOERFARANDE FOER AVLAEGSNANDE AV FINFOERDELADE, SUSPENDERADE FASTA AEMNEN FRAON AVLOPPSVATTEN. - Google Patents
FOERFARANDE FOER AVLAEGSNANDE AV FINFOERDELADE, SUSPENDERADE FASTA AEMNEN FRAON AVLOPPSVATTEN. Download PDFInfo
- Publication number
- FI73654B FI73654B FI811611A FI811611A FI73654B FI 73654 B FI73654 B FI 73654B FI 811611 A FI811611 A FI 811611A FI 811611 A FI811611 A FI 811611A FI 73654 B FI73654 B FI 73654B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- pores
- foam
- layers
- layer
- effluent
- Prior art date
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 92
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 89
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 39
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 claims description 26
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 6
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 3
- 229920003225 polyurethane elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 21
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 20
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 20
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 18
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 15
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 4
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- NXLOLUFNDSBYTP-UHFFFAOYSA-N retene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=C(C(C)C)C=C3C=CC2=C1C NXLOLUFNDSBYTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001331845 Equus asinus x caballus Species 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- WXOMTJVVIMOXJL-BOBFKVMVSA-A O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)OS(=O)(=O)OC[C@H]1O[C@@H](O[C@]2(COS(=O)(=O)O[Al](O)O)O[C@H](OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@@H](OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@@H]2OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@H](OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@@H](OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@@H]1OS(=O)(=O)O[Al](O)O Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)O.O[Al](O)OS(=O)(=O)OC[C@H]1O[C@@H](O[C@]2(COS(=O)(=O)O[Al](O)O)O[C@H](OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@@H](OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@@H]2OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@H](OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@@H](OS(=O)(=O)O[Al](O)O)[C@@H]1OS(=O)(=O)O[Al](O)O WXOMTJVVIMOXJL-BOBFKVMVSA-A 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003295 industrial effluent Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/01—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with flat filtering elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
- B01D39/1669—Cellular material
- B01D39/1676—Cellular material of synthetic origin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
- B01D2201/06—Resilient foam as filtering element
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
- B01D2239/0414—Surface modifiers, e.g. comprising ion exchange groups
- B01D2239/0428—Rendering the filter material hydrophobic
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
Description
1 736541 73654
Menetelmä hienojakoisten, suspendoituneiden kiinteiden aineiden poistamiseksi jätevedestäMethod for removing finely suspended suspended solids from waste water
Keksinnön kohteena on menetelmä suspendoituneen kiin-5 toaineen poistamiseksi jätevesivirroista, erityisesti pää-ja sivupoistovirroista kaupunkilähteistä tai teollisuusprosesseista, kuten paperitehtailta ja kasvissäilykkeitä valmistavilta tehtailta. Erityisesti sen kohteena on suspendoituneen hienojakoisen kiintoaineen suodattaminen poisto-10 virroista, joita tulee paperinvalmistuksesta, erikoisesti poistokiertovesistä ja sivupoistovirroista tällaisista prosesseista .The invention relates to a method for removing suspended solids from waste water streams, in particular from main and side discharge streams from urban sources or industrial processes, such as paper mills and canned plants. In particular, it relates to the filtration of suspended fines from effluent streams from papermaking, in particular effluent circulating streams and side effluent streams from such processes.
Suodattaminen on kauan ollut päämenetelmä kiintoaineen poistamiseksi nestevirroista. Jäteveden käsittelyssä 15 suspendoituneen kiintoaineen poistaminen on vaikea tehtävä ja monia suodatuskeinoja on käytetty näiden kiinteän aineen poistoon liittyvien ongelmien selvittämiseksi. Joitakin käyttötarkoituksia varten on laajalti käytetty hiekka-suodattimia ja monikomponenttisuodattimia. Alalla tehty työ 20 on osoittanut näiden suodattimien yleensä olevan tehokkaita ·"1 poistamaan suspendoitunut kiintoaine, mutta ainoastaan vir- roista, joissa suspendoituneen kiintoaineen pitoisuus on al-;: hainen, ja suhteellisen pienillä virtausnopeuksilla suodat timien läpi. Yleensä suodattimelle tulevan nestevirran kiin-25 toainepitoisuuden täytyy olla alle n. 200 mg/1. Tätä suuremmat suspendoituneen kiintoaineen pitoisuusarvot pyrkivät johtamaan suodatuspatjän tukkeutumiseen ja suureen paine-. . häviöön suodatuspatjän poikki. Siten hiekka- tai monikompo- ' nenttisuodattimien käyttö rajoittuu tiettyihin poistovir- : : 30 töihin. Rajoitus alhaisiin virtausnopeuksiin estää myös täl- laisten suodattimien käytön tilavuudeltaan suurille kaupunki- tai teollisuusjätevesivirroille.Filtration has long been the main method of removing solids from liquid streams. In wastewater treatment, the removal of suspended solids is a difficult task and many filtration means have been used to address these solids removal problems. Sand filters and multi-component filters have been widely used for some applications. Work in the art has shown that these filters are generally effective in removing suspended solids, but only from streams with low suspended solids concentrations and at relatively low flow rates through the filters. In general, the liquid stream entering the filter is fixed. the solids content must be less than about 200 mg / l Higher values of the suspended solids tend to lead to clogging of the filter bed and high pressure loss across the filter bed, thus limiting the use of sand or multicomponent filters to certain exhaust streams. also prevents the use of such filters for high volume urban or industrial wastewater streams.
Yritykset käyttää muita aineita kuten kiinteitä tai vaahtomaisia polymeerejä suspendoituneen kiintoaineen pois-35 tamiseksi, ovat rajoittuneet epäjatkuvien osasten käyttöön. Tässä käytettiin jälleen kiinteiden tai vaahtopolymeeriosas-ten muodostamia paksuja kerroksia ja suspendoituneen kiin- 2 73654 telineen poistaminen tapahtui pääasiallisesti antamalla sus-psndoituneen kiintoaineen kiinnittyä fysikaalisesti poly-meeriosasiin paksun suodatuspatjän jossakin pisteessä. Näille yrityksille oli myös ominaista suodatuspatjän tukkeutu-5 minen, painehäviöt ja/rai alhaiset virtausnopeudet. Lisäksi ongelmana on vaahto-osasten sinkoutuminen patjasta vasta-virtapesun aikana. Erästä yritystä tämän ongelman voittamiseksi on kuvattu US-patenttijulkaisussa 4 162 216, jossa käytetään mekaanista sekoittamista suspendoituneen kiinto-10 aineen poistamiseksi vaahto-osasista.Attempts to use other materials such as solid or foamed polymers to remove suspended solids have been limited to the use of discontinuous particles. Here again, thick layers of solid or foamed polymer particles were used, and the removal of the suspended solid 2,73654 was performed primarily by allowing the suspended solid to physically adhere to the polymer particles at some point in the thick filter mattress. These companies were also characterized by clogging of the filter bed, pressure drops and / or low flow rates. In addition, there is a problem with foam particles being ejected from the mattress during counter-current washing. An attempt to overcome this problem is described in U.S. Patent 4,162,216, which uses mechanical agitation to remove suspended solids from foam particles.
Aikaisemmin suodattaminen käyttäen polymeerivaahto-kerroksia, kuten polyuretaanivaahtoa, on rajoittunut pääasiallisesti öljyn erottamiseen vedestä. Vaahdon öljyhakui-nen luonne ja öljyn pyrkimys yhtyä vaahtoon ovat tehneet 15 polyuretaanivaahdot erityisen käyttökelpoisiksi tämäntyyppistä erotusprosessia varten. Tällaisia menetelmiä esitetään esimerkiksi Grutsch'in US-patentissa n:o 3 608 727, Johnson'in et ai.·US-patentissa n:o 3 617 551 ja De Young'in US-patentissa n:o 3 888 766. Teitsma esittää US-patentissa 20 n:o 3 334 042, että hiilihiukkasia voidaan agglomeroida nestemäisten hiilivetyjen kanssa ja sitten erottaa vesifaasis-: ta käyttäen erilaisia polyneerivaahtoja. Julkaisussa, jonka otsikkona on "A Fiiter-Coaiescer Device For Oil-Water Separation" ja joka valmistettiin esittelyä varten konferenssissa 25 "Sixth Annual Offshore Technology Conference" Houstonissa, Texasissa toukokuussa 1974 ja jonka ovat kirjoittaneet Arye Gollan ja Daniel K. Fruman, esitetään systeemi öljyn erottamiseksi vedestä käyttäen polyuretaanivaahtoa. Julkaisussa mainitaan, että yhdessä öljyretention kanssa tapahtuu sa-30 manaikaisesti jonkinverran kiintoaineretentiota. US-paten-tin n:o 3 334 042 ja Gollan'in ja Fruman'in julkaisun esitysten perusteella on kuitenkin selvää, että erottaminen polyuretaanivaahtoja käyttäen on neste-neste-erotus, ei nes-te-kiinteä-erotus.In the past, filtration using polymer foam layers, such as polyurethane foam, has been primarily limited to separating oil from water. The oil-like nature of the foam and the tendency of the oil to coalesce with the foam have made polyurethane foams particularly useful for this type of separation process. Such methods are disclosed, for example, in U.S. Patent No. 3,608,727 to Grutsch, U.S. Patent No. 3,617,551 to Johnson et al., And U.S. Patent No. 3,888,766 to De Young. In U.S. Patent No. 3,334,042, carbon particles can be agglomerated with liquid hydrocarbons and then separated from the aqueous phase using various polymeric foams. The publication, entitled "A Fiiter-Coaiescer Device For Oil-Water Separation," prepared for presentation at the 25th "Sixth Annual Offshore Technology Conference" in Houston, Texas in May 1974, by Arye Gollan and Daniel K. Fruman, describes the system. to separate the oil from the water using polyurethane foam. The publication mentions that some solids retention occurs simultaneously with the oil retention. However, from the teachings of U.S. Patent No. 3,334,042 and Gollan and Fruman, it is clear that separation using polyurethane foams is a liquid-liquid separation, not a liquid-solid separation.
35 DE-hakemusjulkaisu 2 712 414 käsittelee hydrofiilis- ten polymeerivaahtojen käyttöä suodattimissa. Se, mikä merkitys hvdrofiilisilla polymeerivaahdoilla on ko. julkaisunDE-A-2 712 414 deals with the use of hydrophilic polymeric foams in filters. The significance of hydrophilic polymer foams is release
IIII
3 73654 mukaisessa menetelmässä ja laitteistossa, ilmenee sivulta 11, riveiltä 19 - 20, ja sivulta 11, riviltä 29. Tässä on viitattu spesifisesti hydrofiilisen polymeerivaahdon kykyyn absorboida tai pidättää vettä, mikä on välttämätöntä ko. DE-5 julkaisussa kuvatun menetelmän toiminnalle.3,73654, appears on page 11, lines 19-20, and page 11, line 29. Reference is made herein specifically to the ability of the hydrophilic polymeric foam to absorb or retain water, which is essential in this method. For the operation of the method described in DE-5.
Päin vastoin kuin edellä mainitussa DE-julkaisussa, esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetään spesifisesti hydrofobisia vaahtoja. Hydrofobinen vaahto, pikemminkin kuin hydrofiilinen vaahto, on nimittäin välttämä-10 tön suspendoituneen kiintoaineksen poistamiseksi tehokkaalla tavalla keksinnön mukaisessa menetelmässä. Suodatuspro-sessin aikana hydrofiilisella vaahdolla on vesikalvo pinnallaan, mikä estää veden virtauspotentiaalia polarisoimasta vaahdon soluseinämää ja estää siten myös positiivisen va-15 rauksen syntymisen.In contrast to the aforementioned DE publication, hydrophobic foams are specifically used in the process of the present invention. Namely, a hydrophobic foam, rather than a hydrophilic foam, is necessary to effectively remove suspended solids in the process of the invention. During the filtration process, the hydrophilic foam has an aqueous film on its surface, which prevents the water flow potential from polarizing the cell wall of the foam and thus also prevents the formation of a positive charge.
Keksinnön mukaisella menetelmällä alan aikaisemmat ongelmat voitetaan ja suspendoitunut kiintoaine saadaan tehokkaasti poistetuksi käyttäen tietyntyyppistä vaahdotettua polymeeriainesta olevia ohuita kerroksia suhteellisen suu-20 rilla virtausnopeuksilla.With the process of the invention, previous problems in the art are overcome and suspended solids are effectively removed using thin layers of a certain type of foamed polymeric material at relatively high flow rates.
Keksinnön kohteena on täten menetelmä suspendoitu-neen hienojakoisen kiintoaineen poistamiseksi jostakin pois-tovirrasta, jolloin poistovirta johdetaan avosoluisen, puristuvan, hydrofobisen polymeeriaineksen läpi ja tätä mate-25 riaalia puristetaan siihen kiinnittyneen kiintoaineen poistamiseksi aineksen regeneroimiseksi. Menetelmälle on tunnusomaista, että mainittu avosoluinen puristuva hydrofobinen polymeeriaines on muodostettu ainakin kahdesta peräkkäisestä mainittua ainesta olevasta kerroksesta, jolloin 30 kerrokset on sijoitettu niin, että jokaisen kerroksen avo-,· soluiset huokoset ovat umpimähkään suuntautuneet jokaisen viereisen kerroksen huokosten suhteen.The invention thus relates to a method for removing suspended fines from an effluent stream, the effluent being passed through an open-celled, compressible, hydrophobic polymeric material and this material being compressed to remove the solid adhering thereto to regenerate the material. The method is characterized in that said open-cell compressible hydrophobic polymeric material is formed of at least two successive layers of said material, the layers being arranged so that the open-celled pores of each layer are randomly oriented with respect to the pores of each adjacent layer.
Piirroksista on kuvio 1 kaavamainen esitys esimerkissä 1 käytetystä 35 laitteesta ja kuvio 2 on kaavamainen esitys muissa esimerkeissä käytetystä laitteesta.Of the drawings, Fig. 1 is a schematic representation of the apparatus 35 used in Example 1 and Fig. 2 is a schematic representation of the apparatus used in the other examples.
4 736544,73654
Mitä avosoluiseen puristuvaan hydrofobiseen poly-meeriainekseen tulee, ovat sopivia vaahdot, jotka on tehty esim. polyuretaanista tai styreeni-butadieenikumista. Sopivimpia ja edullisia ovat polyuretaanivaahdot ja erityi-5 sesti verkkomaiset polyesterityyppiset polyuretaanivaahdot ja keksintöä kuvataan lähemmin näihin sovellettuna.As for the open-cell compressible hydrophobic polymeric material, foams made of, for example, polyurethane or styrene-butadiene rubber are suitable. Most suitable and preferred are polyurethane foams, and in particular reticulated polyester-type polyurethane foams, and the invention will be described in more detail when applied thereto.
Samalla tavalla, samalla kun tätä keksintöä voidaan käyttää suspendoituneen hienojakoisen kiintoaineen poistamiseen erilaisista kaupunki- ja teollisuuspoistovirroista, 10 sitä kuvataan seuraavassa sovellettuna suspendoituneen hienojakoisen kiintoaineen poistamiseen paperitehtaan poisto-virroista .Similarly, while the present invention may be used to remove suspended fines from various urban and industrial effluents, it is described below as applied to the removal of suspended solids from paper mill effluents.
Polyuretaanivaahdon käyttö suodatusaineena antaa lukuisia käyttöetuja verrattuna suodatuspatjoihin, joissa käy-15 tetään hiekka- tai monikomponenttisuodatusaineita. Näitä etuja ovat: kuormittumiskyky suurella määrällä kiintoainet-ta, suuri virtausnopeuskyky, pienet painehäviöt suodatus-patjassa, kestävyys tukkeutumista vastaan (mikä johtuu vaahdon hyvin avoimesta matriisista) ja menetelmän yleinen so-20 veltuvuus hyvin erilaisille poistovirroille. Se on myös parempi kuin vaahto-osasten käyttäminen sikäli, että vasta-virtapesuongelmat poistuvat ja mekaanista sekoitusta ei tarvita. Verrattuna kaikkiin aikaisempiin erotustapoihin se on myös edullisempi siinä mielessä, että suuremmat virtausno-25 peudet mahdollistavat pienemmän suodatuspinnan käytön ja siten saavutetaan merkittäviä kustannussäästöjä.The use of polyurethane foam as a filter media provides numerous advantages over filter mattresses using sand or multi-component filter media. These advantages are: high solids loading capacity, high flow rate capacity, low pressure losses in the filtration mattress, resistance to clogging (due to the very open matrix of the foam) and the general suitability of the process for very different effluents. It is also better than using foam particles in that counter-current washing problems are eliminated and mechanical mixing is not required. Compared to all previous separation methods, it is also more advantageous in the sense that higher flow rates allow a smaller filtration surface to be used and thus significant cost savings are achieved.
Suspendoituneen kiintoaineen pitoisuus paperitehtaalta tulevassa sekundäärisessä poistovirrassa on n. 20 - n. 80 ppm (miljoonasosaa) tai suurempi. Keksinnön mukainen 30 menetelmä on käyttökelpoinen poistovirroille, joiden kiin-toainepitoisuus on tällä alueella tai suurempi. Tällainen suspendoitunut kiintoaine sisältää suuren prosentuaalisen osuuden suspendoitunutta kiintoainetta, jonka osaskoko on pituudeltaan, leveydeltään tai paksuudeltaan alle 100 pm.The concentration of suspended solids in the secondary effluent from the paper mill is about 20 to about 80 ppm (parts per million) or greater. The method 30 of the invention is useful for effluent streams having a solids content in this range or greater. Such a suspended solid contains a high percentage of suspended solids having a particle size of less than 100 μm in length, width or thickness.
35 Jotkut osaset ovat niinkin pieniä kuin 0,5 pm tai pienempiä. Tämän menetelmän ainutlaatuinen ominaisuus on, että sillä voidaan poistaa tällaisia hyvin pieniä osasia suurem- 11 5 73654 pikokoisen suspendoituneen kiintoaineen lisäksi. Sanonta "suspendoituneen hienojakoisen kiintoaineen poistaminen", tässä yhteydessä tarkoittaa sekä hyvin pienten osasten että suurempikokoisen suspendoituneen kiintoaineen poistamista.35 Some particles are as small as 0.5 μm or smaller. A unique feature of this method is that it can remove such very small particles in addition to the larger suspended solids. The phrase "removal of suspended fines" in this context means the removal of both very small particles and larger sized suspended solids.
5 Edullisesti käytetty polyuretaanivaahto on verkko maiseksi tehty polyesterityyppinen polyuretaanivaahto; vaahto, josta jäljelläolevat aukot on poistettu, jolloin tuloksena on pääasiallisesti täysin avoin verkosto. Itse poly-uretaaniaine täyttää ainoastaan 5 % tilavuudesta jättäen 10 95 % tilavuudesta avoimeksi nesteiden virtausta varten. Tä mä johtaa hyvin pieneen painehäviöön suodatuksen aikana. Vaahdossa olevat reiät ovat kooltaan n. 200 - 300 kertaa suurempia kuin poistettavat osaset.The preferred polyurethane foam is a networked polyester type polyurethane foam; foam from which the remaining openings have been removed, resulting in a substantially fully open network. The polyurethane material itself fills only 5% of the volume, leaving 10 95% of the volume open for fluid flow. This results in a very small pressure drop during filtration. The holes in the foam are about 200 to 300 times larger than the particles to be removed.
Vaahdon verkkouttamista varten on olemassa kaksi 15 yleistä menetelmää. Nämä kaksi menetelmää ovat (1) vaahdon sähköinen "tsappaus" (zapping), jolloin saadaan '^"-tyyppinen vaahto ja (2) jäijelläolevien aukkojen kemiallinen syövyttäminen, jolloin saadaan "tukahdutettu" eli "Q"-tyyppi-nen vaahto. "Q"-tyyppinen vaahto antaa keksintöä toteutetta-20 essa käytännössä parempia tuloksia kuin "Z"-tyyppinen vaahto. Erot näiden vaahtotyyppien välillä näyttävät liittyvän osasten pinta-alaan ja tarvittavaan ajoaikaan "steady state" -toiminnan saavuttamiseksi. "Q"-tyyppinen vaahto tarvitsee vähemmän aikaa saavuttaakseen "steady state" -tilan. "Q"-25 tyyppisellä vaahdolla on myös hieman suurempi pinta-ala kuin "Z"-tyyppisellä vaahdolla. Keksinnön mukaisen menetelmän tehokkuuden kannalta on tärkeää, että vaahdolla on suuri pinta-ala. Vaahto-osasten pinta-alan kasvaessa päästään yleensä parempaan suspendoituneen kiintoaineen poistoon. Huokos- 30 ten määrän ollessa 24 kappaletta 1 cm:ä kohti vaahdon pin- 2 3 ta-ala on n. 3,9 m /dm vaahtoa, kun taas huokosmäärällä 2 3 40 huokosta/1 cm vaahdon pinta-ala on n. 7,2 m /dm vaahtoa. Siten vaahto, jossa on 40 huokosta 1 cm:ä kohti, poistaa enemmän suspendoitunutta kiintoainetta kuin saman pak-35 suinen vaahto, jossa on 24 huokosta 1 cm:ä kohti. Edullisia ovat käytännössä vaahdot, joissa on 24 - 40 huokosta 1 cm:ä kohti. Lisääntynyt pinta-ala ei kuitenkaan johda suurempaan 6 73654 kiintoaineen poistotehokkuuteen, jos mikropyörteiden muodostuminen vähenee samanaikaisesti. Mikropyörteet eivät ole ainoastaan seuraus avoimesta huokosverkosta, vaan polyuretaa-nivaahtojen umpimähkäisestä kerrostamisesta, kuten seuraa-5 vassa tarkemmin esitetään.There are two common methods for foam crosslinking. The two methods are (1) electric "zapping" of the foam to obtain a "^" type foam and (2) chemical etching of the remaining openings to obtain a "suppressed" or "Q" type foam. "Q The "Z" type foam gives better results in practice than the "Z" type foam when practicing the invention. The differences between these types of foams appear to be related to the surface area of the particles and the time required to achieve "steady state" operation. The "Q" type foam requires less time to reach a "steady state". "Q" -25 type foam also has a slightly larger surface area than "Z" type foam.It is important for the efficiency of the method of the invention that the foam has a large surface area. As the number of pores is 24 per 1 cm, the surface area of the foam is about 3.9 m / dm of foam, while the number of pores is 2 3 40 hu. okosta / 1 cm of foam has an area of about 7.2 m / dm of foam. Thus, a foam with 40 pores per 1 cm removes more suspended solids than a foam of the same thickness with 24 pores per 1 cm. In practice, foams with 24 to 40 pores per cm are preferred. However, the increased surface area does not lead to a higher solids removal efficiency of 6,73654 if the formation of microvorts is reduced at the same time. The micorormones are not only the result of an open pore network, but of a random deposition of polyurethane foams, as will be explained in more detail below.
Vaahtopatjan paksuus voi olla melko alhainen. Patjat, jotka ovat yli 20 cm:n paksuisia, eivät johda mihinkään parannukseen suodatustehokkuudessa. Esimerkiksi 15 ja 20 cm:n paksuisilla vaahdoilla suoritetut testit osoittivat 10 ainoastaan lievää parannusta suodatustehokkuudessa kerrospaksuuden noustessa. Kerrospaksuuden lisääminen edelleen ei johda parannukseen kiintoaineen poistotehokkuudessa.The thickness of the foam mattress can be quite low. Mattresses thicker than 20 cm do not lead to any improvement in filtration efficiency. For example, tests performed with 15 and 20 cm thick foams showed only a slight improvement in filtration efficiency with increasing layer thickness. Further increase in layer thickness does not lead to an improvement in solids removal efficiency.
Ratkaisevaa ja tärkeätä tehokkuudelle on ainakin kahden polyuretaanivaahtokerroksen käyttö, joista yhden keriä roksen soluilla on suurempi huokoskoko kuin toisen kerroksen tai kerrosten soluilla, ja se, että kerrokset ovat umpimähkään suunnattuja niin, että yhden kerroksen huokoset ovat siirtyneet viereisen kerroksen tai kerrosten huokosten suhteen. Tällöin saadaan monimutkaisempi kulkutie kerrosten 20 läpi virtaavalle poistovirralle. Tästä on seurauksena suurempi pyörteenmuodostus, lisääntyneet mikropyörteet ja pa-rempi suodatus. Näissä puitteissa on edullista, että puh- ' distettavan kiintoainevirran sisääntulossa suodatuspatjassa käytetään vaahtokerrosta, jolla on suuri huokoskoko, mitä 25 seuraa vaahtokerros, jolla on pienempi huokoskoko. Parasta on käyttää useampaa kuin kahta vaahtokerrosta ja seuraavat esimerkit kuvaavat useita vaahtokerrosten ja vaahtosuoda-tuspatjapaksuuksien yhdistelmiä. Yksittäiset polyuretaani-vaahtokerrokset voivat laajalti vaihdella paksuudeltaan op-30 timipaksuuden ollessa n. 5 cm.Crucial and important for efficiency is the use of at least two layers of polyurethane foam, one cell of which has a larger pore size than the cells of the other layer or layers, and the fact that the layers are randomly oriented so that the pores of one layer are offset from the adjacent layer or layers. This results in a more complex passageway for the effluent flowing through the layers 20. This results in higher vortex formation, increased micro-vortices and better filtration. In this context, it is preferred that a foam layer having a large pore size is used at the inlet of the solids stream to be cleaned in the filter bed, followed by a foam layer having a smaller pore size. It is best to use more than two layers of foam and the following examples illustrate several combinations of layers of foam and foam filter mattress thicknesses. The individual polyurethane foam layers can vary widely in thickness with an op-30 thickness of about 5 cm.
Poistovirta, josta suspendoitunut kiintoaine on erotettava, saatetaan virtaamaan vaahdon läpi halutulla virtausnopeudella. Tämä tapahtuu erilaisin alalla tunnetuin menetelmin, esimerkiksi, pumppaamalla virta joko ylöspäin tai 35 alaspäin, kun vaahto pidetään reaktorissa, tai upottamalla vaahto nestevirtaan, mikä voi tapahtua tyhjö- tai rumpu-tyvppisellä pesurilla. Neste, josta kiintoaine on poistet- I! 7 73654 tu, kootaan uudelleenkäyttöä varten, tai tapauksessa, jossa suodatetaan sekundääristä poistovirtaa, se voidaan panna suoraan takaisin vesilähteeseen. 99 % kiinnittyneestä kiintoaineesta voidaan ottaa talteen yksinkertaisesti vaahtoa 5 puristamalla.The effluent from which the suspended solid must be separated is made to flow through the foam at the desired flow rate. This is accomplished by a variety of methods known in the art, for example, by pumping the stream either upward or downward while holding the foam in the reactor, or by immersing the foam in a liquid stream, which can occur with a vacuum or drum-bottom scrubber. The liquid from which the solid has been removed- I! 7 73654 tu, collected for reuse, or in the case of filtering the secondary effluent, it can be put back directly into the water source. 99% of the attached solid can be recovered simply by compressing the foam 5.
Vaantosuodatus pystyy alentamaan sekundääriseen pois-tovirtaan suspendoituneen kiintoaineen pitoisuuden arvoon alle 10 ppm yli 17 tunnin ajoaikoina, jona ajankohtana saavutetaan "breakthrough"-piste. Tällaisia tuloksia saavute-10 taan virtausnopeudella 10 - 15 gfm (gallonaa minuutissa patjan poikkileikkauspinnan neliöjalkaa kohti) (n. 410 - 610 3.2 dm /min/m ) tai suuremmallakin. "Breakthrough"-piste määritellään suodokseen suspendoituneen kiintoaineen arvoksi, joka on sama kuin syötettävään materiaaliin suspendoituneen 15 kiintoaineen määrä. Tyypillisesti voidaan paperitehtaan sekundäärisissä poistovirroissa saavuttaa kiintoaineen kuor- 3 3 mitustaso 2 lb/ft vaahtoa (32 kg/m ) ennen tehotonta läpi-laskua. On huomattava, että "breakthrough"-piste ei merkitse suodattimen tukkeutumista; pikemminkin se on piste, ios-20 sa vaahto ei enää poista suspendoitunutta kiintoainetta ja se täytyy regeneroida puristamalla.The leach filtration is capable of lowering the concentration of solids suspended in the secondary effluent to less than 10 ppm at run times greater than 17 hours at which time a "breakthrough" point is reached. Such results are obtained at a flow rate of 10 to 15 gfm (gallons per minute per square foot of mattress cross-sectional area) (about 410 to 610 3.2 dm / min / m) or higher. The "breakthrough" point is defined as the value of solids suspended in the filtrate equal to the amount of solids suspended in the feed material. Typically, the paper mill secondary effluents can achieve a solids load level of 2 lb / ft of foam (32 kg / m) before inefficient throughput. It should be noted that the "breakthrough" point does not indicate that the filter is clogged; rather, it is the point that ios-20 sa foam no longer removes suspended solids and must be regenerated by compression.
Polyuretaanivaahdon suuren tehokkuuden suspendoitu-: : neiden kiintoaineosasten poistossa tämän keksinnön mukai sesti uskotaan johtuvan mekanismista, joka on täysin eri-25 lainen kuin öljy/vesi-erotuksen mekanismi. Suspendoituneen kiintoaineen poisto vaahdolla on sähköstaattisten, inertia- ja hydraulisten voimien funktio. Sitoutumatta mihinkään tiettyyn teoriaan uskotaan, että näiden voimien vuorovaikutus määrää poistotehokkuuden.The high efficiency of the polyurethane foam in removing suspended solids in accordance with this invention is believed to be due to a mechanism that is completely different from the oil / water separation mechanism. The removal of suspended solids by foam is a function of electrostatic, inertial and hydraulic forces. Without being bound by any particular theory, it is believed that the interaction of these forces determines the removal efficiency.
20 Sidokset, jotka kiinnittävät suspendoituneen kiinto- aineen vaahtohuokosten seinämään, särkyvät helposti vaahtoa puristamalla, mikä osoittaa ainoastaan heikkoa sitoutumista. Tämä sitoutuminen voi johtua heikosta sähköstaattisesta vetovoimasta, Van der Waals-voimista ja/tai sekundaarisesta 35 vetysidoksesta.The bonds that attach the suspended solid to the wall of the foam pores break easily by squeezing the foam, indicating only poor binding. This binding may be due to weak electrostatic attraction, Van der Waals forces and / or secondary hydrogen bonding.
Laskelmat keskimääräisen vapaan kulkutien pituudesta ja osasten keskinäisten törmäysten lukumäärästä osoittavat --- ------ L______ 8 73654 hiukkasten seinääntörmäysten tärkeyden tehokkaalle poistolle. Siten mekanismi on sellainen, että ensin tapahtuu hiukkasten kiinnittyminen vaahtohuokosten seinämään ja sitten aggloir.eroituminen mieluummin kuin päinvastoin. Pyyhkäisy-5 elektronimikroskoopilla otetut kuvat osoittavat vaahdon olevan avointen solujen kolmiulotteinen yhdistynyt verkko. Tämä rakenne johtaa lisääntyneisiin hiukkasten seinääntörmä-yksiin, jotka johtuvat inertia-vaikutuksista mikropyörtei-den muodostumisen kautta.Calculations of the average free path length and the number of collisions between particles show --- ------ L______ 8 73654 the importance of particle wall collisions for effective removal. Thus, the mechanism is such that first the particles adhere to the wall of the foam pores and then aggloir.separation rather than vice versa. Images taken with a scanning-5 electron microscope show the foam to be a three-dimensional connected network of open cells. This structure results in increased particle wall clusters due to inertial effects through the formation of microvorts.
10 Kiukkaskerroksen paksuuden vaahtohuokosten seinämäs sä uskotaan rajoittuvan n. 5 pm:iin. Tämä viittaa seinämän toimintaan sähköstaattisena kerääjänä samoin kuin myös inertia-erottimena. Vaahdon pinta varautuu positiivisesti, kun vesi virtaa vaahtorakenteen läpi, muodostaen paikkoja 15 negatiivisesti varautuneille osasille. Tämä varaus johtuu todennäköisesti pois 5 jum hiukkaskerroksen läpi, kunnes ulkoreunassa ei enää ole sähköstaattista vetovoimaa.10 The thickness of the fiber layer in the wall of the foam pores is believed to be limited to about 5 μm. This refers to the function of the wall as an electrostatic precipitator as well as an inertia separator. The surface of the foam is positively charged as water flows through the foam structure, forming locations for the negatively charged particles. This charge is likely due to a 5 μm particle layer passing through until there is no more electrostatic attraction at the outer edge.
Polyuretaanivaahdon kaksi tavallista tyyppiä ovat esterityyppi ja eetterityyppi. Suspendoituneen kiintoai-20 neen poistoa varten esterityyppinen vaahto on tehokkaampaa " kuin eetterityyppinen vaahto. Tämä johtuu todennäköisesti n esterin kyvystä varautua positiivisesti enemmän kuin eet- teri. Suurempi varaus edistäisi negatiivisesti varautuneen suspendoituneen kiintoaineen sähköstaattista vetovoimaa.The two common types of polyurethane foam are the ester type and the ether type. For the removal of suspended solids, ester-type foam is more efficient than ether-type foam. This is probably due to the ability of the ester to charge more positively than ether. A higher charge would promote the electrostatic attraction of the negatively charged suspended solid.
25 Tehokasta suspendoituneen kiintoaineen poistoa var ten hydrofobinen vaahto on edullisempi kuin hydrofiilinen vaahto. Suodattamisen aikana hydrofiilillä vaahdolla on ve-sikalvo pinnallaan, joka estää vesipitoisen virran virtaus-potentiaalia polarisoimasta vaahdon soluseinämää estäen si-: : 30 ten positiivisen varauksen syntymisen. Siten styreenibutadi- eenivaahdon, joita voidaan käyttää polyuretaanin asemesta, täytyy olla hydrofobinen ja samoin sillä täytyy olla avo-soluominaisuudet sekä sähköstaattinen varauspotentiaali, joita edellä polyuretaanin yhteydessä käsiteltiin.For efficient suspension of suspended solids, hydrophobic foam is more preferred than hydrophilic foam. During filtration, the hydrophilic foam has an aqueous film on its surface that prevents the flow potential of the aqueous stream from polarizing the cell wall of the foam, thereby preventing the formation of a positive charge. Thus, the styrene butadiene foam that can be used in place of polyurethane must be hydrophobic and likewise must have open cell properties as well as the electrostatic charge potential discussed above in connection with polyurethane.
35 Virtausnopeus, joka on saavutettavissa tämän kek sinnön mukaisella menetelmällä, on melko korkea verrattuna yleisiin suodatusmenetelmiin. Aina virtausnopeuksia 20 gfm 9 73654 3 2 (n. 810 dm /min/m ) ja suurempiakin voidaan saavuttaa hienojakoisten suspendoituneiden kiinteiden osasten poistossa paperinvalmistusprosessien sekundäärisistä poistovirroista.The flow rate achievable by the method of the present invention is quite high compared to general filtration methods. Flow rates of 20 gfm 9,73654 3 2 (ca. 810 dm / min / m) and higher can always be achieved in the removal of finely divided suspended solids from secondary effluent streams from papermaking processes.
Tätä keksintöä kuvataan lähemmin seuraavien esimerk-5 kien yhteydessä, jotka on sisällytetty tähän ainoastaan va-laisemistarkoituksessa eikä niitä ole tarkoitettu rajoittaviksi .The present invention will be further described in connection with the following Examples, which are included herein for illustrative purposes only and are not intended to be limiting.
Esimerkissä 1 on kuviossa 1 esitetty kaavamaisesti käytetty testisysteemi. Syöttöliuos syötettiin 10 gallonan 10 (n. 38 1) säiliöstä 1, joka oli varustettu uppopumpulla 2 sekoittamista varten. Syötettävä materiaali vedettiin painovoiman avulla johdon 3 kautta, jossa oli venttiili 4, läpimitaltaan 2 3/8 in (n. 60 mm) suodatuskolonnin 5 pohjalle, jolloin tapahtui jonkinverran suspendoituneen kiinto-15 aineen laskeutumista ennenkuin neste varsinaisesti saavutti suodattimet. Tämän laskeutumisen huomioonottamiseksi syöt-tönäytteet otetaan näytteenottoaukosta 6, joka on niin lähellä sisääntuloa vaahtosuodattimille kuin mahdollista. Ko-lonni oli täytetty useilla polyuretaanivaahtokerroksilla 7. 20 Kuviossa 1 on esitetty yksi ainoa karkea kerros (24 huokos-ta 1 cm:ä kohti), mitä seuraa neljä hienompaa vaahtokerros-ta (40 huokosta 1 cm:ä kohti). Tätä järjestelyä käytettiin seuraavassa esimerkissä 1, mutta sitä muunneltiin myöhempiä esimerkkejä varten niissä kuvatulla tavalla. Vaahtokerrok-25 set erotettiin polyetyleeni-seuloilla 8, joissa oli 1/4 in (n. 6,4 mm) aukot. Polyvinyylikloridiputkesta leikattuja renkaita 13 käytettiin pitämään suodatinta paikoillaan.Example 1 shows a schematically used test system in Figure 1. The feed solution was fed from a 10 gallon 10 (ca. 38 L) tank 1 equipped with a submersible pump 2 for mixing. The feed material was drawn by gravity through a conduit 3 with a valve 4, 2 at the bottom of a 3/8 in. (Ca. 60 mm) diameter filter column 5, whereby some suspended solids settled before the liquid actually reached the filters. To account for this settling, the feed samples are taken from a sampling opening 6 as close as possible to the inlet for the foam filters. The column was filled with several layers of polyurethane foam 7. Figure 1 shows a single coarse layer (24 pores per 1 cm) followed by four finer layers of foam (40 pores per 1 cm). This arrangement was used in the following Example 1, but was modified for later examples as described therein. The foam layers were separated by polyethylene screens 8 with 1/4 in (about 6.4 mm) openings. Rings 13 cut from a polyvinyl chloride tube were used to hold the filter in place.
Suodos juoksutettiin pois putken 9 kautta kolonnin yläpäästä virtausmittarin 10 ja venttiilin 11 läpi ja koot-30 tiin 4 l:n mittalasiin 12. Suodoksen virtausnopeus mitattiin ja sitä säädettiin venttiileillä 4 ja 11.The filtrate was drained through a tube 9 from the top of the column through a flow meter 10 and a valve 11 and collected in a 4 L beaker 12. The flow rate of the filtrate was measured and controlled by valves 4 and 11.
Esimerkeissä 2-10 käytetty laitteisto on kuvattu kaavamaisesti kuvassa 2. Pumpulla 20 otettiin vettä joesta sekundaarisen selkeytysaltaan poistoputken kohdalta. Vent-35 tiiliä 21 ja virtausmittaria 22 käytettiin säätämään tämän poistovirran virtausta johdon 23 kautta erotuskolonnin 24 yläosaan. Erotuskolonni 24 oli läpimitaltaan 11 in (n. 28 10 73654 CT.) ja varustettu painemittarilla 25, manometrillä 26, suo-äatusmatriisiila 27 ja sucdatusaineen kannattimella 28. Ma-nometri 26 oli varustettu painetta inittaavilla osilla 29 ja 30, jotka sijaitsivat, vastaavasti, suodatinmatriisin 27 5 yläpuolella ja alapuolella painehäviön mittaamiseksi matriisin poikki. Kannatin 28, jota käytettiin tukemaan suo-datusmatriisia 27, oli leveäksi valssattu metallikiekko 28 ja matriisi 27 koostui vaahtokerroksista 31. Venttiilillä 33 säädeltiin käsitellyn poistovirran virtausta kolonnista 10 23 takaisin jokeen johdon 34 avulla. Matriisin 27 yksittäi set kerrokset 32 on selostettu esimerkeissä 2-10.The equipment used in Examples 2-10 is schematically illustrated in Figure 2. Pump 20 was used to draw water from the river at the outlet pipe of the secondary clarification basin. A vent-35 brick 21 and a flow meter 22 were used to control the flow of this effluent through line 23 to the top of the separation column 24. The separation column 24 was 11 in. (Ca. 28 10 73654 CT.) And equipped with a pressure gauge 25, a manometer 26, a filtration matrix 27, and a sucrate support 28. The manometer 26 was equipped with pressure initiating portions 29 and 30 located, respectively. above and below the filter matrix 27 5 to measure the pressure drop across the matrix. The support 28 used to support the filter matrix 27 was a wide rolled metal disk 28 and the matrix 27 consisted of foam layers 31. The valve 33 controlled the flow of treated effluent from column 10 23 back to the river via line 34. The individual layers 32 of the matrix 27 are described in Examples 2-10.
Samalla kun edellä kuvattua laitteistoa käytettiin tämän keksinnön edelleen kuvaamiseksi, voidaan tässä keksinnössä kuvattua monikerrossuoöatusainetta käyttää muiden 15 suodatusaineiden asemesta tavanomaisessa erotuslaitteistos-sa kuten tyhjörampusuodattimissa, hihnasuodattimissa, kiek-kosuodattimissa sekä levy- ja kehyssuodattimissa, jotka voidaan varustaa välinein, joilla kuormittunut suodatusaine puristetaan suspendoituneen kiintoaineen poistamiseksi siitä.While the apparatus described above was used to further illustrate the present invention, the multilayer filter media described in this invention can be used in place of other filter media in conventional separation equipment such as vacuum ramp filters, belt filters, disc filters, and disc filter to remove it.
: - 2 0 Esimerkki 1: - 2 0 Example 1
Paperitehtaalta tulevalla sekundaari-poistovirralla **: tehtiin joukko testejä. Kaikkien näiden testien aikana kä- siteltiin samat 10 gallonaa (n. 38 1) syöttöliuos ta. Syötön ja suodoksen näytteet otettiin 6000 ml:n välein. Kun yli 30 25 litraa syöttöä oli käsitelty, annettiin syöttösäiliön 1 tyhjentyä, se täytettiin sitten uudelleen käsitellyllä suodok-sella ja ajoa jatkettiin. Näytteiden sameusanalyysi suoritettiin välittömästi. Suspendoitu kiintoaine määritettiin suodattamalla näyte 0,45 jum suodatuspaperin läpi.Secondary effluent from the paper mill **: a number of tests were performed. During all of these tests, the same 10 gallons (about 38 L) of feed solution were treated. Feed and filtrate were sampled at 6000 ml intervals. After more than 30 liters of feed had been treated, the feed tank 1 was allowed to empty, then refilled with treated filtrate and running was continued. Turbidity analysis of the samples was performed immediately. The suspended solid was determined by filtering the sample through a 0.45 μm filter paper.
: : 30 Aluksi tehtiin kolmen kokeen sarja. Näytteenotosta ja käsittelystä aiheutuva suspendoituneen kiintoaineen häviö on syynä myöhemmissä testeissä havaittuun syötön pienempään kuormitukseen suspendoidulla kiintoaineella.:: 30 Initially, a series of three experiments were performed. The loss of suspended solids due to sampling and processing is the reason for the lower feed load with suspended solids observed in subsequent tests.
Syötön ja suodoksen suspendoituneen kiintoaineen pi-35 toisuus käytetyn syöttötilavuuden funktiona mitattiin testiajoille 1, 2 ja 3. Nämä testit suoritettiin kaikki 6 in (n. 15 cm) kokouaissuodatinpituudella.The suspended solids content of the feed and filtrate as a function of feed volume used was measured for test times 1, 2 and 3. These tests were all performed at a total filter length of 6 in (about 15 cm).
Il: u 73654Il: u 73654
Testin n:o 1 aikana syötön suspendoituneen kiintoaineen pitoisuus oli suurimmillaan keskimääräisen kuormituksen ollessa 382 mg/1. Suspendoidun kiintoaineen pitoisuus suodoksessa pysyi suhteellisen muuttumattomana kautta koko 5 testin suorituksen ennen nousua 110 mg/1 maksimiarvoon sen-jälkeen kun 30 1 oli käsitelty.During Test No. 1, the suspended solids content of the feed peaked at an average load of 382 mg / L. The concentration of suspended solids in the filtrate remained relatively unchanged throughout the performance of the 5 tests before rising to a maximum of 110 mg / L after 30 L of treatment.
Kuormittuminen suspendoidulla kiintoaineella vaahto-suodatinkerroksissa suodattimen korkeuden funktiona testeissä 1, 2 ja 3 merkittiin myös muistiin ja on esitetty seulo raavassa taulukossa I. Lukuarvot osoittavat, että vaahdon kuormitus väheni suodattimen korkeuden kasvaessa. Uskotaan, että suurempi kiintoainekuormitus, joka saatiin alemmilla virtauksilla, on yhteydessä suurempaan kiintoainepitoisuu-teen syötössä.The load on suspended solids in the foam filter layers as a function of filter height in Tests 1, 2, and 3 was also recorded and is shown in the screening table I. The numerical values show that the foam load decreased with increasing filter height. It is believed that the higher solids load obtained at lower flows is associated with a higher solids content in the feed.
15 Kolmen ensimmäisen testin jälkeen suodatuskiekot pu ristettiin kuudesta tuumasta (n. 15 cm) kolmen tuuman (n.After the first three tests, the filter discs were pressed from six inches (about 15 cm) to three inches (about 15 cm).
7,5 cm) korkeuteen ja samalla syöttöliuoksella suoritettiin neljäs testi. Suspendoidun kiintoaineen pitoisuus syötös-sä ja suodoksessa ajan funktiona tässä kokeessa mitattiin 20 myös. Suodoksen laatu pysyy itseasiassa muuttumattomana koko 75 minuutin testin aikana. Pois heitetyn suspendoituneen kiintoaineen keskimäärä oli 87 % suspendoituneen kiintoaineen määrän syötössä ollessa keskimäärin 88 mg/1. Suspendoituneen kiintoaineen määrä vaahtokerroksessa suodattimen 25 korkeuden funktiona tälle testille merkittiin myös muistiin. Samoin kuin 6 tuuman (n. 15 cm) vaahdon korkeudella muissa kolmessa testissä karkea suodatinkerros pidätti n.7.5 cm) and a fourth test was performed with the same feed solution. The concentration of suspended solids in the feed and filtrate as a function of time in this experiment was also measured. The quality of the filtrate actually remains unchanged throughout the 75 minute test. The average suspended solids discarded was 87% with an average amount of suspended solids in the feed of 88 mg / L. The amount of suspended solids in the foam layer as a function of the height of the filter 25 for this test was also recorded. As with the 6-inch (about 15 cm) foam height in the other three tests, a coarse filter layer retained n.
50 % kiintoaineesta.50% solids.
Tässä testisarjassa saadut lukuarvot on koottu seu-30 raavaan taulukkoon I.The numerical values obtained in this series of tests are summarized in Table I below.
12 7365 4 #> ο'·° C\° lq o ' co \c i—i 2 ,s' (X) Γ'· co12 7365 4 #> ο '· ° C \ ° lq o' co \ c i — i 2, s '(X) Γ' · co
Zj ro ί 6'° o'»0 c\° c''° *r^ ^ <-n σ\ co (N j co r- r- co r-1 ί :0 # # # dvo 4-) :0 oo in m (n σι >, t-ι oo co r~ oo (ΛZj ro ί 6 '° o' »0 c \ ° c '' ° * r ^ ^ <-n σ \ co (N j co r- r- co r-1 ί: 0 # # # dvo 4-): 0 oo in m (n σι>, t-ι oo co r ~ oo (Λ
G i dP dP dP dPG i dP dP dP dP
i—i -—. rs: ' m r-~ coi — i -—. rs: 'm r- ~ co
rH Id H i CO CO VD COrH Id H i CO CO VD CO
01 Id 101 Id 1
GG
•H -4 j dP dc <#P dP• H -4 j dP dc <#P dP
00 -r~, I00 -r ~, I
rid i "d1 sd o p' L4 — oi CO O O 00 jrid i "d1 sd o p 'L4 - oi CO O O 00 j
λ Iλ I
CN ! ε | _ oCN! ε | _ o
!—i I ! Os G j Cl "S· 00 CT! —I I! Os G j Cl "S · 00 CT
I «to O -H O rH rs] o 01 = G tfi un £ j 44 . -H ΐ D ^ ; 44 44 4-i 0) £cn i 0 a Ή a i E n-^rooi^ rW O O j ·.«.·,%I «to O -H O rH rs] o 01 = G tfi and £ j 44. -H ΐ D ^; 44 44 4-i 0) £ cn i 0 a Ή a i E n- ^ Rooi ^ rW O O j ·. «. ·,%
d ^ > C, '—' N— ! '—i ΓΟ *s£) i—Id ^> C, '-' N—! '—I ΓΟ * s £) i — I
S IS I
t :··; -hi :rC co . d td ‘S'* :c3 0 O ’t: ··; -hi: rC co. d td ‘S’ *: c3 0 O ’
..... S CO i—li—I..... S CO i — li — I
•H Cd rH i-!• H Cd rH i-!
44 -t-i CD O I44 -t-i CD O I
..... CO - —I d! CL ; (N n- CT O..... CO - —I d! CL; (N n- CT O
Ο Ξ G G ; cocroos 44 G G -H | ro i—I i—i : : ; o +-> G 1 G G Ή O ·—> jΞ Ξ G G; cocroos 44 G G -H | ro i — I i — i::; o + -> G 1 G G Ή O · -> j
:0 -4 0 4 H: 0 -4 0 4 H
4-> Oj 4 N I4-> Oj 4 N I
:θ G G Ή CT: θ G G Ή CT
CO G Gjnc — ! - - g S ; — . - - -g g ; in m m «.CO G Gjnc -! - - g S; -. - - -g g; in m m «.
4-1 O j rH rH i-H t"r4-1 O j rH rH i-H t "r
G GG G
• · - Ό 7 — 04 C | G -G -H ; SO SO CD ΓΟ : CO ou — j ‘ ·Η• · - Ό 7 - 04 C | G -G -H; SO SO CD ΓΟ: CO ou - j ‘· Η
-P-P
m O O «H cn m «a·m O O «H cn m« a ·
CD 0 GCD 0 G
H 44 GH 44 G
IIII
13 7365 4 Nämä lukuarvot osoittavat, että polyuretaanivaahto-suodattimien poistotehokkuus paperitehtaan sekundaari-pois-tovirroille on aina 85 %.13 7365 4 These figures show that the removal efficiency of polyurethane foam filters for paper mill secondary effluents is always 85%.
Esimerkki 2 5 Suoritettiin testejä paperitehtaalta tulevilla se- kundaari-poistovirroilla, joissa suspendoituneen kiintoaineen määrä vaihteli. Saadut tulokset on esitetty seuraavas-sa taulukossa II.Example 2 Tests were performed on secondary effluents from a paper mill with varying amounts of suspended solids. The results obtained are shown in Table II below.
Taulukko IITable II
1010
Vaahto- Virta- Suspen- Suspen- Keskimää- matriisi usnopeus doitua doitua räinen (g fm) kiinto- kiinto- poisto-% (dnv/min/irr) ainetta ainetta syötössä suodok-keskim. sessa 15 keskim.Foam- Current-Suspension-Suspension-Average-matrix usn velocity ddated dewy (g fm) solids removal% (dnv / min / irr) substance substance in feed filtrate aver. 15 average.
5.1 cm kutakin seuraavista: 24/40/40/40 huokosta/1 cm (Z-tyyppi) 10 (410) 30 ppm 7 ppm 77 % 20 5.1 cm kutakin seuraavista: 24/40/40/40 huokosta/1 cm (Z-tyyppiä) 10 (410) 59 ppm 16 ppm 73 % 25 Nämä lukuarvot osoittavat, että käsiteltävän poisto- virtauksen kiintoainepitoisuus voi vaihdella laajalla alueella vain vähäisin vaikutuksin poistotehokkuuteen. Esimerkki 35.1 cm each of the following: 24/40/40/40 pores / 1 cm (Z-type) 10 (410) 30 ppm 7 ppm 77% 20 5.1 cm each of the following: 24/40/40/40 pores / 1 cm (Z type) 10 (410) 59 ppm 16 ppm 73% 25 These figures show that the solids content of the effluent to be treated can vary over a wide range with only a small effect on the effluent efficiency. Example 3
Vaikka sekä Q-tyyppiset että Z-tyyppiset verkkoute-30 tut polyesteripolyuretaanivaahdot ovat tehokkaita kiintoaineen poistoon, saadaan Q-tyyppisellä vaahdolla parempi poisto. Tämä ilmenee seuraavassa taulukossa III esitetyistä tuloksista:Although both Q-type and Z-type crosslinked polyester polyurethane foams are effective for solids removal, Q-type foam provides better removal. This is evident from the results shown in Table III below:
Taulukko IIITable III
7365473654
Vaahto- Virtaus- Suspen- Suspen- Keski- matriisi nopeus doitua doitua määräi- (<?fw) 2 kiinto- kiinto- nen 5 (dmJ/min/m^) ainetta ainetta poisto-% syötössä suodok- keskim. sessa keskim.Foam- Flow- Suspended- Suspended- Mean matrix velocity dated di- determined (<? Fw) 2 solids solid 5 (dmJ / min / m ^) substances substance removal% feed filtrate avg. the average.
15.2 cm x 32 huo- kosta/1 cm (Q) 10 (410) 52 ppm 7 ppm 87 % 10 15.2 cm x 32 huo- kosta/1 cm (Z) 10 (410) 52 ppm 32 ppm 38 %15.2 cm x 32 pores / 1 cm (Q) 10 (410) 52 ppm 7 ppm 87% 10 15.2 cm x 32 pores / 1 cm (Z) 10 (410) 52 ppm 32 ppm 38%
Parempien tulosten Q-tyyppisellä vaahdolla uskotaan johtuvan Q-vaahdon lisääntyneestä pinta-alasta.The better results with the Q-type foam are believed to be due to the increased surface area of the Q-foam.
15 Esimerkki 415 Example 4
Kuten edellä esitettiin, ovat vaahdon huokosten pinta-ala ja mikropyörteiden lukumäärä polyuretaanivaahdossa kumpikin tärkeitä tekijöitä kiintoaineen poiston tehokkuuden suhteen. Muiden muuttujien ollessa samat poistaa esi-20 merkiksi vaahto, jossa on 40 huokosta/1 cm, enemmän suspen-doitua kiintoainetta kuin samanpaksuinen vaahtokerros, jos-sa on 24 huokosta/1 cm, kuten seuraavassa taulukossa IV on osoitettu.As discussed above, the pore area of the foam and the number of mic vortices in the polyurethane foam are both important factors in solids removal efficiency. For example, when the other variables are the same, a foam with 40 pores / 1 cm removes more suspended solids than a foam layer of the same thickness with 24 pores / 1 cm, as shown in Table IV below.
Taulukko IV 25Table IV 25
Vaahto- Virtaus- Suspen- Suspen- Keski- matriisi nopeus doitua doitua määräi- (gfm) kiinto- kiinto- nen (dm'Vmin/irr) ainetta ainetta poisto-% syötössä suodok-keskim. sessa 30 keskim.Foam- Flow- Suspen- Suspen- Mean matrix velocity diatomaceous (gfm) solid (dm'Vmin / irr) substance substance removal% feed filtrate-avg. 30 average.
10.2 cm x 24 huokosta/1 cm (Z-tyyppi) 10 (410) 26 ppm 22 ppm 15 % 35 10,2 cm x 40 huo kosta/1 cm (Z-tyyppiä) 10 (410) 26 ppm 11 ppm 58 % t! 7365410.2 cm x 24 pores / 1 cm (Z-type) 10 (410) 26 ppm 22 ppm 15% 35 10.2 cm x 40 pores / 1 cm (Z-type) 10 (410) 26 ppm 11 ppm 58% t! 73654
Lisääntynyt pmta-aia yksinään ei kuitenkaan johda suurempaan poistotehokkuuteen, jos mikropyörteiden muodostuminen samanaikaisesti vähenee. Tämä on osoitettu kokeilla, joiden tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa V.However, the increased pmta-time alone does not lead to a higher removal efficiency if the formation of microvortices is simultaneously reduced. This has been demonstrated in the experiments, the results of which are shown in Table V below.
5 Taulukko V5 Table V
Vaahto- Virtaus- Suspen- Suspen- Keskimää- matriisi nopeus doitua doitua räinen (gf®) „ kiinto- kiinto- poisto-% (dmJ/min/irr) ainetta ainetta syötössä suodok-keskim. sessa keskim.Foam- Flow- Suspended- Suspended- Average matrix velocity diatomaceous (gf®) „solid solids removal% (dmJ / min / irr) substance substance in feed filtrate avg. the average.
5.1 cm kutakin seuraavista: 40/32/40/40 huokosta/1 cm 15 (Z-tyyppiä) 10 (410) 30 ppm 6 ppm 80 % 5.1 cm kutakin seuraavista: 32/40/40/40 huokosta/1 cm 20 (Z-tyyppiä) 10 (410) 30 ppm 7 ppm 77 % :.· 5,1 cm kutakin seuraavista: 40/40/40/40 huokosta/1 cm (Z-tyyppiä) 10 (410) 22 ppm 8 ppm 64 % 255.1 cm for each of the following: 40/32/40/40 pores / 1 cm 15 (Z-type) 10 (410) 30 ppm 6 ppm 80% 5.1 cm for each of the following: 32/40/40/40 pores / 1 cm 20 ( Z-type) 10 (410) 30 ppm 7 ppm 77%: · 5.1 cm each of the following: 40/40/40/40 pores / 1 cm (Z-type) 10 (410) 22 ppm 8 ppm 64% 25
Kolmannella vaahtomatriisilla on suurempi pinta-ala kuin kahdella muulia systeemillä, mutta sen kiintoaineen poistotehokkuus on myös alempi kuin kahdella muulla, mikä johtuu vähentyneestä mikropyörteiden muodostuksesta. Esi-‘ 30 tetyt lukuarvot osoittavat myös, että muutos peräkkäisten kerrosten huokoskoossa on toivottava tehokasta kiintoaineen poistoa varten. Tämän arvellaan lisäävän mikropyörteiden muodostuksessa vaahtohuokosten seinämällä. Kaikissa tapauksissa yksittäiset vaahtokerrokset sijoitettiin siten, että 35 huokoset olivat umpimähkään suuntautuneita edellä selostetulla tavalla.The third foam matrix has a larger surface area than the two mule systems, but its solids removal efficiency is also lower than the other two, due to reduced microvortia formation. The numerical values shown also indicate that a change in the pore size of successive layers is desirable for efficient solids removal. This is thought to increase the formation of microvortices on the wall of the foam pores. In all cases, the individual foam layers were positioned so that the pores were randomly oriented as described above.
73654 1673654 16
Esimerkki 5 Tämän keksinnön mukaisen menetelmän mekanismiin liittyvistä tärkeistä tekijöistä uskotaan yhden olevan sähköstaattinen vetovoima. Jos kiinteiden hiukkasten varaus muut-5 tuu negatiivisesta nollaksi tai lievästi positiiviseksi, tällaisia kiintoaineita ei voida poistaa keksinnön mukaisella menetelmällä. Tämä osoitetaan lisäämällä suuri annos "Reten 304":ää, kationista retentioapuainetta, sekundaari-poistovirtaan, joka sisältää keskimäärin 32 ppm suspendoi-10 tunutta kiintoainetta syötössä. Lisätyn "Reten 304":n määrä oli 13,3 ppm. Käytetty vaahtomatriisi käsitti 5,1 cm kulloinkin Z-tyyppistä polyuretaani-vaahtokerrosta, joissa oli 32/40/40/40 huokosta/1 cm. Suspendoituneen kiintoaineen poistoa ei tapahtunut.Example 5 One of the important factors associated with the mechanism of the method of this invention is believed to be electrostatic attraction. If the charge of the solid particles changes from negative to zero or slightly positive, such solids cannot be removed by the method of the invention. This is demonstrated by adding a large dose of "Reten 304", a cationic retention aid, to a secondary effluent containing an average of 32 ppm of suspended solids in the feed. The amount of "Reten 304" added was 13.3 ppm. The foam matrix used consisted of 5.1 cm in each case of a Z-type polyurethane foam layer with 32/40/40/40 pores / 1 cm. No removal of suspended solids occurred.
15 Esimerkki 615 Example 6
Sen osoittamiseksi, että n. 15,2 cm suurempi vaah-topatjan paksuus ei ole tarpeen, suoritettiin testi muuten samoissa olosuhteissa, paitsi että vaahtokerroksen paksuus vaihteli. Saadut tulokset on esitetty seuraavassa taulukos-20 sa VI.To show that a foam mattress thickness of about 15.2 cm is not necessary, the test was performed under otherwise the same conditions, except that the thickness of the foam layer varied. The results obtained are shown in the following Table-20 sa VI.
Taulukko VITable VI
Vaahto- Virtaus- Suspen- Suspen- Keski- ·; matriisi nopeus doitua doitua määräi- . (gfm) kiinto- kiinto- nen 25 (dnu/min/m^) ainetta ainetta poisto-% syötössä seok-keskim. sessa keskim.Foam- Flow- Suspen- Suspen- Central ·; matrix velocity. (gfm) solid 25 (dnu / min / m 2) substance substance removal% feed mixture-avg. the average.
15.2 cm x 32 huokosta/ 1 cm 30 (Z-tyyppiä) 8 (330) 68 ppm 45 ppm 34 % 20.3 cm x 32 huokosta/ 1 cm (Z-tyyppiä) 8 (330) 68 ppm 44 ppm 35 % 35 Toisin kuin hiekkasuodattimilla tai monikomponentti- suodattimilla, joissa poistotehokkuus lisääntyy kerrospaksuuden mukana, on havaittu, että tämän keksinnön mukaisesti 11 17 7265^ ei ole tarpeen käyttää suurempaa suodatuspatjän paksuutta kuin n. 15,2 cm.15.2 cm x 32 pores / 1 cm 30 (Z-type) 8 (330) 68 ppm 45 ppm 34% 20.3 cm x 32 pores / 1 cm (Z-type) 8 (330) 68 ppm 44 ppm 35% 35 Unlike with sand filters or multi-component filters in which the removal efficiency increases with the layer thickness, it has been found that according to the present invention it is not necessary to use a filter bed thickness greater than about 15.2 cm.
Esimerkki 7Example 7
Virtausnopeus, joka on saavutettavissa keksinnön mu-5 kaisella menetelmällä, on melko suuri verrattuna tavallisiin suodatusmenetelmiin. Seuraavat lukuarvot, jotka on esitetty taulukossa VII, osoittavat, että virtausnopeutta voi- 3 2 daan lisätä 2 gfm:sta (n. 80 dm /min/m ) 10 gfm:ään (n. 410 3 2The flow rate achievable with the method of the invention is quite high compared to conventional filtration methods. The following figures, shown in Table VII, indicate that the flow rate can be increased from 2 gfm (approx. 80 dm / min / m) to 10 gfm (approx. 410 3 2
dm /min/m ) ilman havaittavaa muutosta poistotehokkuudessa. 10 Taulukko VIIdm / min / m) without appreciable change in removal efficiency. 10 Table VII
Vaahto- Virtaus- Suspen- Suspen- Keskimää- matriisi nopeus doitua doitua räinen (gfm) kiinto- kiinto- poisto-% (dmJ/min/nr) ainetta ainetta 25 syötössä suodok- keskim. sessa keskim.Foam- Flow- Suspended- Suspended- Average matrix velocity dated diatomaceous earth (gfm) solid solids removal% (dmJ / min / nr) substance substance 25 feed filtrate avg. the average.
5.1 cm kutakin seuraavista: 32/40/40 huo- 't kosta/1 cm 2 (80) 54 ppm 22 opm 59 % 20 5.1 cm kutakin seuraavista: 32/40/40 huo- kosta/1 cm 4 (160) 54 ppm 24 ppm 56 % 25 5,1 cm kutakin seuraavista: 32/40/40 huokosta/! cm 6 (240) 54 ppm 22 ppm 59 % 5.1 cm kutakin 30 seuraavista: 32/40/40 huo- kosta/1 cm 8 (330) 65 ppm 23 ppm 57 % 5.1 cm kutakin seuraavista: 32/40/40 huo- 35 kosta/1 cm 10 (410) 54 ppm 21 ppm 61 % 18 7 36545.1 cm each of the following: 32/40/40 pores / 1 cm 2 (80) 54 ppm 22 opm 59% 20 5.1 cm each of the following: 32/40/40 pores / 1 cm 4 (160) 54 ppm 24 ppm 56% 25 5.1 cm each of the following: 32/40/40 pores /! cm 6 (240) 54 ppm 22 ppm 59% 5.1 cm each of the following 30: 32/40/40 pores / 1 cm 8 (330) 65 ppm 23 ppm 57% 5.1 cm each of the following 32/40/40 pores 35 kosta / 1 cm 10 (410) 54 ppm 21 ppm 61% 18 7 3654
Esimerkki 3Example 3
Seuraavat lukuarvot kuvaavat suhteellisen pitkiä "breakthrough"-pisteen saavuttamiseen kuluvia aikoja, jotka ovat saavutettavissa keksinnön mukaisessa menetelmässä.The following numerical values describe the relatively long times it takes to reach a breakthrough point that are achievable in the method of the invention.
5 Paperitehtaalta tulevan sekundaari-poistovirran, jos sa oli vapaata suspendoitunutta kiintoainetta keskimäärin 3 36 ppm, annettiin virrata nopeudella 10 gfm (410 dm /min/ 2 m ) vaahtomatriisin läpi, joka käsitti 5,1 cm kutakin seu- raavista Z-tyyppisistä polyuretaani-vaahdoista 40/32/40/40 10 huokosta/1 cm. Testiä kesti 12 tuntia ennen "breakthrough"- pistettä. Suodoksessa oli suspendoitunutta kiintoainetta keskimäärin 8 ppm ja keskimääräinen poistoprosentti oli 78 %.5 The secondary effluent from the paper mill, if sa averaged 3 36 ppm of free suspended solids, was allowed to flow at a rate of 10 gfm (410 dm / min / 2 m) through a foam matrix comprising 5.1 cm of each of the following Z-type polyurethane of foams 40/32/40/40 10 pores / 1 cm. The test lasted 12 hours before the "breakthrough" point. The filtrate had an average of 8 ppm suspended solids and an average removal rate of 78%.
Paperitehtaan prosessista tulevan sekundaari-poisto- virran, joka sisälsi syötössä keskimäärin 52 ppm suspendoi- 15 tunutta kiintoainetta, annettiin virrata nopeudella 10 gfm 3 2 (410 dm /min/m ) vaahtomatriisin läpi, joka käsitti 15,2 cm x 32 huokosta/1 cm Q-tyyppistä polyuretaanivaahtoa. Pois-tovirta juoksi 17 tuntia ennen "breakthrough"-pistettä. Suo-doksessa oli suspendoitunutta kiintoainetta keskimäärin 7 . 20 ppm keskimääräisellä 87 %:n poistoasteella.The secondary effluent from the paper mill process, which contained an average of 52 ppm suspended solids in the feed, was allowed to flow at a rate of 10 gfm 3 2 (410 dm / min / m) through a foam matrix comprising 15.2 cm x 32 pores / l cm Q-type polyurethane foam. The off-flow ran 17 hours before the "breakthrough" point. The filtrate contained an average of 7 suspended solids. 20 ppm with an average removal rate of 87%.
Esimerkki 9Example 9
Koska useimmissa jäteveden käsittelyjärjestelmissä lisätään polymeerejä edistämään suspendoituneen kiintoaineen koaguloitumista ja laskeutumista, tutkittiin polymee-·.· 25 rilisäyksen vaikutus. Kuten seuraavassa taulukossa IX on esitetty, ei kitosaanin lisääminen yhden tai kahden ppm:n määränä vaikuttanut suodatustehokkuuteen.Since polymers are added in most wastewater treatment systems to promote coagulation and settling of suspended solids, the effect of polymer addition was investigated. As shown in Table IX below, the addition of chitosan in an amount of one or two ppm did not affect the filtration efficiency.
IlIl
Taulukko IXTable IX
19 7365 4 Vääntö- Virtaus- Suspen- Suspen- Keskimääriä tr nsi nopeus doitua doitua räinen ? kiinto- kiinto- poisto-% 5 icin', /min/n>3) ainetta ainetta syötössä suodok-keskim. sessa keskim.19 7365 4 Torsion- Flow- Suspen- Suspen- Averages tr nsi speed doitua doitua räinen? solid solids removal% 5 icin ', / min / n> 3) substance substance in feed filtrate avg. the average.
5.1 cm kutakin seuraavista: 24/40/40 huo- 10 kosta/1 cm (Z-tyyppiä) 7,6 >310) 50 ppm 31 ppm 38 % 5.1 cm kutakin seuraavista: 24/40/40 huo- 15 kcsta/i cm (Z-tyyppiä) 7,6 (310) 50 ppm 29 ppm 42 %5.1 cm each of the following: 24/40/40 pores / 1 cm (Z-type) 7.6> 310) 50 ppm 31 ppm 38% 5.1 cm each of the following: 24/40/40 portions / 1 cm cm (Z-type) 7.6 (310) 50 ppm 29 ppm 42%
Sekundaari-poistovirtaan lisätty 1 ppm kitosaania ennen suodatusta 20 5,1 cm kutakin seuraavista: 24/40/40 huo-kosta/1 cm (Z-tyyppiä) 7,6 (310) 60 ppm 30 ppm 40 %1 ppm chitosan added to the secondary effluent before filtration 20 5.1 cm each of the following: 24/40/40 pores / 1 cm (Z-type) 7.6 (310) 60 ppm 30 ppm 40%
Sekundaari-poistovirtaan lisätty 2 ppm kitosaania ennen suodatusta 252 ppm chitosan added to the secondary effluent before filtration 25
Esimerkki 10 Tämän keksinnön mukaisen menetelmän on havaittu myös alentavan sekundaaripoistovirran kemiallista hapen tarvetta (COD) 10 - 20 %:lla ja biokemiallista hapen tarvetta (BOD) : 30 40 - 60 %:lla. Koetulokset, joista tämä ilmenee, on esitet ty seuraavassa taulukossa X.Example 10 The process of this invention has also been found to reduce the chemical oxygen demand (COD) of the secondary effluent by 10 to 20% and the biochemical oxygen demand (BOD): by 40 to 60%. The test results showing this are shown in Table X below.
2 0 7 3 6 5 42 0 7 3 6 5 4
Taulukko XTable X
Näytelaji BOD^ Alenema COD Alenema BOD^rssä COD:ssä 5 sekunöaari-lasku- virta 10,6 - 260 - suodos 15,2 cm:n (32 huokosta/1 cm) jälkeen 10 (Q-tyyppiä) 6,4 40 % 240 8 % sekundaari-lasku- virta 10,5 - 325 - suodos 15,2 cm:n 15 (32 huokosta/1 cm} jälkeen (Q-tyyppiä) 4,0 62 % 270 17 %Sample type BOD ^ Decreased COD Decreased BOD ^ in COD 5 seconds-array-downstream 10.6 - 260 - filtrate after 15.2 cm (32 pores / 1 cm) 10 (Q type) 6.4 40% 240 8% secondary landing current 10.5 to 325 - filtrate after 15.2 cm 15 (32 pores / 1 cm} (Q type) 4.0 62% 270 17%
Samalla kun keksintöä on selostettu erään edullisen suoritusmuodon yhteydessä, ei ole ollut tarkoitus rajoit-20 taa keksinnön piiriä tähän nimenomaiseen esitettyyn muo-toon, vaan, päinvastoin, se on tarkoitettu kattamaan täl-lauset vaihtoehdot, muunnokset ja samanarvoiset menetelmät, '*r jotka voidaan sisällyttää keksinnön henkeen ja piiriin ku- ten oheisissa patenttivaatimuksissa on määritelty.While the invention has been described in connection with a preferred embodiment, it is not intended to limit the scope of the invention to this particular disclosure, but, on the contrary, to cover such alternatives, modifications, and equivalent methods, which may be to include in the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.
11-11-
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/154,800 US4303533A (en) | 1980-05-30 | 1980-05-30 | Method of removing fine suspended solids from effluent streams |
| US15480080 | 1980-05-30 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI811611L FI811611L (en) | 1981-12-01 |
| FI73654B true FI73654B (en) | 1987-07-31 |
| FI73654C FI73654C (en) | 1987-11-09 |
Family
ID=22552841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI811611A FI73654C (en) | 1980-05-30 | 1981-05-26 | Procedure for removing finely divided, suspended solids from wastewater. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4303533A (en) |
| EP (1) | EP0041251B1 (en) |
| JP (1) | JPS5712811A (en) |
| BR (1) | BR8103429A (en) |
| CA (1) | CA1165698A (en) |
| DE (1) | DE3167046D1 (en) |
| FI (1) | FI73654C (en) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8302949D0 (en) * | 1983-02-03 | 1983-03-09 | British Petroleum Co Plc | Flow of fluid through porous matrix |
| GB8330779D0 (en) * | 1983-11-18 | 1983-12-29 | Atomic Energy Authority Uk | Treating medium |
| DE3482411D1 (en) * | 1983-12-23 | 1990-07-12 | Champion Int Corp | FIBER DETECTION FROM A WATER FLOW. |
| GB2162080B (en) * | 1984-07-26 | 1988-01-06 | Champion Int Corp | Filtering |
| US4861714A (en) * | 1985-04-04 | 1989-08-29 | Verax Corporation | Weighted collagen microsponge for immobilizing bioactive material |
| JPS61235906A (en) * | 1985-04-12 | 1986-10-21 | Hitachi Ltd | Water distribution controlling method |
| US5100783A (en) * | 1985-05-10 | 1992-03-31 | Verax Corporation | Weighted microsponge for immobilizing bioactive material |
| GB8613627D0 (en) * | 1986-06-05 | 1986-07-09 | Declon Ltd | Filter bed clarification of water |
| US5185084A (en) * | 1990-03-02 | 1993-02-09 | Cytyc Corporation | Method and apparatus for control of flow through a filter chamber by measured chamber equilibration pressure |
| US5266495A (en) * | 1990-03-02 | 1993-11-30 | Cytyc Corporation | Method and apparatus for controlled instrumentation of particles with a filter device |
| WO1995017238A1 (en) * | 1993-12-21 | 1995-06-29 | Genera Technologies Limited | Filtration method and apparatus |
| US5942700A (en) | 1996-11-01 | 1999-08-24 | Cytyc Corporation | Systems and methods for collecting fluid samples having select concentrations of particles |
| GB9723140D0 (en) * | 1997-11-04 | 1998-01-07 | British Nuclear Fuels Plc | Improvements in and relating to material separations |
| GB0120525D0 (en) * | 2001-08-23 | 2001-10-17 | Hozelock Ltd | Filter assemblies |
| US7300585B1 (en) | 2004-07-15 | 2007-11-27 | Mays Chemical Company, Inc. | Method of treatment of effluent stream |
| CA2584545C (en) * | 2004-11-03 | 2011-08-02 | Coloplast A/S | A cleanable filter for an ostomy appliance |
| JP4825013B2 (en) * | 2006-01-23 | 2011-11-30 | 中村建設株式会社 | Method for producing flat membrane filter medium for suspended water filter |
| US8349171B2 (en) | 2009-02-12 | 2013-01-08 | Red Leaf Resources, Inc. | Methods of recovering hydrocarbons from hydrocarbonaceous material using a constructed infrastructure and associated systems maintained under positive pressure |
| US8323481B2 (en) | 2009-02-12 | 2012-12-04 | Red Leaf Resources, Inc. | Carbon management and sequestration from encapsulated control infrastructures |
| AP3601A (en) * | 2009-12-03 | 2016-02-24 | Red Leaf Resources Inc | Methods and systems for removing fines from hydrocarbon-containing fluids |
| MA33914B1 (en) | 2009-12-16 | 2013-01-02 | Red Leaf Resources Inc | METHOD FOR EVACUATION AND CONDENSATION OF VAPORS |
| KR101253828B1 (en) * | 2010-08-23 | 2013-04-12 | 주식회사 포스코 | Temperatue keeping apparatus at low temperature for drawing wire rod |
| US8857280B2 (en) | 2011-08-25 | 2014-10-14 | City Of Portland | Screened inline flow-through (SIFT) sediment trap apparatus |
| JP7084032B2 (en) * | 2018-10-01 | 2022-06-14 | 株式会社グンビル | Waste liquid treatment equipment |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT215433B (en) * | 1958-09-15 | 1961-06-12 | Ustav Pro Vyzkum Motorovych Vo | Filters for cleaning liquids, in particular fuels and oils |
| US3487927A (en) * | 1967-10-02 | 1970-01-06 | Standard Oil Co | Method and apparatus for separating water and oil |
| JPS4835882U (en) * | 1971-09-01 | 1973-04-28 | ||
| US3758405A (en) * | 1971-11-03 | 1973-09-11 | Plywood Champion Papers Inc | Color removal from kraft mill aqueous effluents |
| JPS5115271U (en) * | 1974-07-21 | 1976-02-04 | ||
| GB1567645A (en) * | 1975-10-06 | 1980-05-21 | Scott Paper Co | Foam filter |
| DE2712414A1 (en) * | 1977-03-22 | 1978-09-28 | Basf Ag | METHODS AND DEVICES FOR THE REMOVAL OF PARTICULARS FROM SUSPENSIONS BY FILTRATION THROUGH FOAMS |
| JPS53133277U (en) * | 1977-03-29 | 1978-10-21 |
-
1980
- 1980-05-30 US US06/154,800 patent/US4303533A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-05-26 FI FI811611A patent/FI73654C/en not_active IP Right Cessation
- 1981-05-29 CA CA000378629A patent/CA1165698A/en not_active Expired
- 1981-05-29 EP EP81104129A patent/EP0041251B1/en not_active Expired
- 1981-05-29 DE DE8181104129T patent/DE3167046D1/en not_active Expired
- 1981-05-30 JP JP8372881A patent/JPS5712811A/en active Granted
- 1981-06-01 BR BR8103429A patent/BR8103429A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI811611L (en) | 1981-12-01 |
| FI73654C (en) | 1987-11-09 |
| US4303533A (en) | 1981-12-01 |
| EP0041251A1 (en) | 1981-12-09 |
| JPH025128B2 (en) | 1990-01-31 |
| DE3167046D1 (en) | 1984-12-13 |
| EP0041251B1 (en) | 1984-11-07 |
| CA1165698A (en) | 1984-04-17 |
| JPS5712811A (en) | 1982-01-22 |
| BR8103429A (en) | 1982-02-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI73654B (en) | FOERFARANDE FOER AVLAEGSNANDE AV FINFOERDELADE, SUSPENDERADE FASTA AEMNEN FRAON AVLOPPSVATTEN. | |
| Mueller et al. | Crossflow microfiltration of oily water | |
| CA2874775C (en) | Non-dispersive oil recovery from oil industry liquid sources | |
| CN111039434A (en) | Oily sewage treatment process and system | |
| CA2828969C (en) | Composite media for water treatment processes and methods of using same | |
| WO2021071527A1 (en) | Coated porous substrates for oil and gas or chemical processing wastewater treatment | |
| US9782694B2 (en) | Composite media for water treatment processes and methods of using same | |
| JP4519878B2 (en) | Filtration device | |
| EP3154910B1 (en) | Water treatment method using a composite media | |
| Wei et al. | Removal of chlorine, microparticles and water from high-viscosity liquids by a sand filter coupling hydrocyclone | |
| RU198431U1 (en) | Coalescing filter for separation of oil-in-water emulsions | |
| CN102272052A (en) | Water-treating method and water-treating member | |
| US4810389A (en) | Filtration system | |
| CN112272657B (en) | Natural water and waste water treatment method | |
| Osamor et al. | Oil/water Separation: State-of-the-art | |
| RU2588134C2 (en) | Composite medium for water treatment processes and methods for use thereof | |
| CN112295404B (en) | Method for filtering and separating multiphase emulsion and simultaneously removing soluble organic pollutants through catalysis | |
| JPS5918111B2 (en) | Water treatment method | |
| US10919781B1 (en) | Coated porous substrates for fracking water treatment | |
| JP4001490B2 (en) | Filtration device, seawater treatment method using the same, and coagulant regeneration method | |
| WO2022197212A1 (en) | Method for filtering water through a bed of granules | |
| RU2315660C2 (en) | Method of separating ion-exchange resins | |
| CN1148995A (en) | Removal of metallic mercury from liquids | |
| CN103372375A (en) | Demercurization of solutions by ultrafiltration | |
| Wei et al. | Experimental investigation of PAC-ulrafiltration treating Yangtze River water |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: CHAMPION INTERNATIONAL CORPORATION |